Nanoceluloze ir novatorisks risinājums celulozes formēšanas produktu īpašību uzlabošanai

Nanoceluloze ir šķiedru materiāls, kura diametrs ir mazāks par 100 nanometriem un garums svārstās no desmitiem nanometru līdz mikrometriem, ko iegūst, apstrādājot šķiedras ķīmiskos, fizikālos, bioloģiskos vai vairākos veidos. Mazākā nanocelulozes molekulārā vienība ir glikoze.

 

Nanocelulozes pavedienveida materiālu molekulārā struktūra satur lielu skaitu hidroksilgrupu un lielu malu attiecību (200-2000), tāpēc tie ir fiziski savstarpēji saistīti un blīvi, un tiem var būt augstas stiprības īpašības.

 

Celulozes formēšana

Celulozes formēšana (formētā šķiedra vai celulozes formēšana) ir celulozes veids, kas izgatavots no augu šķiedru izejvielām, piemēram, makulatūras izstrādājumiem (piemēram, papīra, kartona), koksnes celulozes, salmu masas, cukurniedru masas utt., kas tiek apstrādāts. ar ķīmisku vai mehānisku apstrādi un pēc tam veidņu formēšanas procesā pārstrādā materiālā ar īpašu trīsdimensiju formu un struktūru.

Celulozes formēšanas produktu izejvielas nāk no dabas, un atkritumus pēc lietošanas var pārstrādāt un izmantot atkārtoti, tāpēc tos var plaši izmantot pārtikas iepakojumā (krūzītēs, bļodiņās, kastītēs utt.), ikdienas nepieciešamības preču iepakojumā, kosmētikas iepakojumā un detaļu iepakojums. Celulozes formēšana tiek uzskatīta par vienu no ilgtspējīgām plastmasas iepakojuma alternatīvām, kas palīdz samazināt vides piesārņojumu un veicina zaļo iepakojuma materiālu attīstību.

 

 

Celulozes formēšanas raksturojums un prasības

Celulozes formēšana ir trīsdimensiju strukturāls materiāls, kurā kā pamata karkass tiek izmantota augu šķiedra, un tā veiktspēja tiek uzlabota, pievienojot ķīmiskās piedevas un palīgmateriālus. Celulozes formēšanai ir nepieciešama ne tikai lieliska iekšējā izturība un virsmas izturība, bet arī labas barjeras īpašības, kā arī īpaša iepakojuma rafinētās vajadzības, piemēram, laba ūdensnecaurlaidīga un eļļas necaurlaidīga, pretpulvera un šķeldošanās, paaugstināta izturība un izsmalcināta apdruka. .

Ņemot vērā arvien sīvāku konkurenci pasaules tirgū, celulozes veidņu ražotāji saskaras ar izaicinājumu samazināt izmaksas un uzlabot produktu izmaksu veiktspēju. Pašlaik daudzi ražotāji samazina izmaksas, izvēloties lētāku augu šķiedras celulozi, nevis augstas cenas celulozi. Tomēr šī vienkāršā izejvielu aizstāšana var izraisīt produkta izturības svārstības un pat radīt kvalitātes risku. Tāpēc ražotājiem ir jāpielāgo produktu formulas atbilstoši faktiskajiem apstākļiem, lai nodrošinātu produktu stiprības un kvalitātes saglabāšanu, vienlaikus kontrolējot izmaksas.

Tajā pašā laikā, lai kļūtu par efektīvu alternatīvu plastmasas iepakojumam, celulozes liešanas izstrādājumiem jāatbilst augstākām barjeras veiktspējas prasībām. Lietojot formētas krūzes, bļodas, kastes utt., daudzi uzņēmumi ir izstrādājuši dažādus jaunus produktus un pielietošanas tehnoloģijas, tostarp emulsijas barjeras pārklājumus, noārdāmas plastmasas laminējumus, fluoru nesaturošu eļļu necaurlaidīgu vielu pievienošanu un virsmas pārklājumu pārklāšana, izsmidzināšana vai aizkaru pārklājums. Lai gan šo tehnoloģiju attīstība ir iepriecinoša, joprojām pastāv augstās izmaksas un nepietiekama funkcionalitāte.

Turklāt augstākās klases celulozes liešanas tirgū ir augstākas prasības attiecībā uz izstrādājumu izturību un pilnveidošanu. Izmantojot rafinētu drukas tehnoloģiju un pēcspiedes apstrādes tehnoloģiju, celulozes formēšanas izstrādājumi var parādīt izsmalcinātu izskatu, nodrošināt tiem vairāk iepakošanas funkciju un labāku lietotāja pieredzi.

 

 

Nanoceluloze: novatorisks risinājums

Nanoceluloze ir materiāls ar nanomēroga izmēru. Tā augstā malu attiecība (200 līdz 2000) un bagātīgā tīkla struktūra piešķir tai unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Šim materiālam ir ne tikai eļļas un skābekļa barjeras funkcijas, bet arī zaļas un noārdāmas dabiskās īpašības, padarot to par vienu no inovatīviem risinājumiem, lai uzlabotu celulozes formēšanas izturību, barjeras funkciju un drukāšanas pielāgošanos.

Uzlabojiet celulozes formēšanas izturību. Pievienojiet nanocelulozi celulozes formēšanas celulozes-ūdens sistēmai un izmantojiet tās spēcīgo adsorbcijas spēju, lai cieši apvienotos ar celulozes šķiedrām, un pilnībā izmantotu tās pavedienu izskatu ar lielu izmēru attiecību un tīkla struktūru, lai fiziski savītu un uztvertu citus materiālus, piemēram, kā smalkas šķiedras un ķīmiskas piedevas. Hidroksilgrupu šķērssavienojuma reakcijas rezultātā tiek vēl vairāk palielināts šo savstarpēji savienoto struktūru blīvums un kompaktums, tādējādi efektīvi uzlabojot celulozes formēšanas izturību.

 

Uzlabojiet barjeras efektu un optimizējiet barjeras pārklājuma apstrādi. Nanocelulozes nanomēroga izmērs ļauj tai sinerģēt ar smalkām šķiedrām, augu šķiedrām un ķīmiskām piedevām, lai pārveidotu papīra un celulozes formēšanas virsmu, panāktu vienmērīgāku un plakanāku tekstūru un likvidētu mikronu līmeņa poras un bedrītes. Šī apstrāde var uzlabot papīra blīvumu un barjeras īpašības, nodrošinot stabilu materiāla pamatu turpmākai barjeras pārklājuma apstrādei.

Apstrādājot ar nanocelulozi apstrādāto celulozes veidņu virsmu ar šķidruma barjeras pārklājumu, pārklājuma iekļūšana iekšpusē samazinās papīra vai celulozes veidnes virsmas gluduma un līdzenuma dēļ. Turklāt viendabīgā ārējā virsma palīdz veidot vienāda biezuma barjeras slāni, nodrošinot barjeras slāņa konsistenci un efektivitāti un izvairoties no noplūžu vai iespiešanās punktu rašanās.

 

 

Gadījuma izpēte

Daudzas pētniecības iestādes un uzņēmumi visā pasaulē aktīvi attīsta nanocelulozes pielietojumu celulozes formēšanā, īpaši produktos, kuriem ir ilgtermiņa prasības attiecībā uz barjeras īpašībām un stabilitāti, piemēram, mājputnu gaļas, gaļas un zivju paliktņos aukstuma ķēdes transportēšanā, saldētu piena produktu kausos. un ūdens pudeles, kas jāuzglabā ilgu laiku, un burkas vai pudeles kosmētikas, personīgās higiēnas un mājas kopšanas līdzekļiem, kam parasti ir nepieciešams zems ūdens tvaika caurlaidības ātrums (WVTR), zems skābekļa caurlaidības ātrums (OTR), eļļa un ūdens izturība, kā arī skābekļa un mitruma barjeras īpašības.

Celulozes formētās pudeles var būtiski uzlabot produkta iekšējo izturību, pievienojot celulozes nanocelulozi pat desmitiem kilogramu daudzumā, vienlaikus padarot trīsdimensiju trauka iekšējo virsmu gludāku un plakanāku. Šī apstrādes metode ne tikai uzlabo kopējo blīvumu un barjeras īpašības, bet arī nodrošina labāku pamatu turpmākai barjeras pārklājuma apstrādei, tādējādi uzlabojot produkta funkcionalitāti, vienlaikus samazinot izmaksas.

 

Piemēram, ja tiek projektēts pārklājums (sastāv no nanocelulozes un akrila emulsijas vai cita veida pārklājuma produktiem), pārklājuma biezumam ir jāsasniedz 20 mikroni, lai tas atbilstu eļļas un ūdens izturības prasībām, nepievienojot celulozi nanocelulozi. Tomēr, pievienojot masai desmitiem kilogramu nanocelulozes, lai uzlabotu izturību un virsmas modifikācijas īpašības, pārklājuma biezumu ar tādu pašu barjeras efektu var samazināt līdz 10 mikroniem. Izmaksu analīze rāda, ka izmaksu pieaugums, ko izraisa nanocelulozes pievienošana celulozes masai, ir 100-200 juaņa/t, bet izmaksu ietaupījums, ko rada pārklājuma biezuma samazināšanās, var pārsniegt 1000-2000 juaņa/t. Tāpēc nanocelulozes pievienošana un izmantošana var kļūt par inovatīvu risinājumu, lai uzlabotu celulozes formēšanas produktu funkcionalitāti, vienlaikus samazinot produkta kopējās izmaksas.

Jāpiebilst, ka šī jaunā risinājuma ieviešana ir tikai dažu klientu gadījums, un konkrētā situācija vēl ir detalizēti jāanalizē.